[发明专利]化学滴液电极及监测溶液中pH值的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学技术领域的电极及监测方法，具体是一种化学滴液电极及监测溶液中pH值的方法。

技术背景

实验室中常用的pH测量传感器，主要是采用玻璃电极，这种固相电极在使用过程中，由于机械强度低，极易破碎，且敏感部位的玻璃毛细孔易污染堵塞，耐衰减老化周期短。电极或者膜的表面很容易被待测物污染，从而导致测试结果的重现性差，而用于在线监测则情况就更不容乐观。在pH监测过程中人们也曾经想通过超声波清洗和机械去除等等方法改善测试结果，但效果依然没有彻底改善。

液/液界面又称为两种互不相溶电解质溶液界面或油/水界面，电荷(包括电子和离子)在液/液界面上的转移反应过程是最基本的物理化学过程之一，应用各种电化学技术研究这些过程的电化学称之为液/液界面电化学，它是介于经典的电化学与化学传感器之间的一种新的电化学与电分析化学分支。目前最成功的液/液界面电分析化学技术是以滴汞电极为工作电极的极谱分析法。即使用表面周期性地或不断地进行更新的液相电极如滴汞电极作为工作电极，在这种小面积的工作电极上，形成浓差极化，以获得电流——电压曲线进行分析的方法称为极谱法。半个多世纪以来，极谱分析法在理论研究和实际应用方面都有很大的发展，对微量组分特别是无机离子的分析测定，极谱法发挥了重要作用。然而，常用的液相电极滴汞电极有着致命的缺点：电极上能够实现的电极过程有限，金属汞有剧毒，对环境和长期操作人员的健康都有很大的影响。因此当人们认识到这些问题后，极谱法的研究从50年代末Heyrovsky获Nobel奖后的高潮逐渐转入了低潮。

1979年，Koryta等人受到J.Heyrovsky滴汞极谱的启发，开始研究滴液电极。利用硝基苯的特性(高介电常数和低水溶性)来取代汞，由滴汞向滴油(或液)转变，并得到了和滴汞极谱相似的滴液极谱图，并开创了加速离子在液/液界面上转移反应的循环伏安图。这样液/液界面电化学在国际上开始引起关注并逐步进行了不少的基础研究。然而液/液界面电化学过程研究仍然存在着较大的问题，由于有机溶液固有的高阻抗，常用的有机溶剂只有硝基苯和1，2-二氯乙烷两种，研究方法方面，常规的大液/液界面还需要用四电极恒电位仪来补偿有机溶剂的欧姆降。而目前仅英国生产商品化的四电极恒电位仪(four-electrodesuperstat，sycopel UK)，且价格昂贵不易推广，微、纳米管或微米孔支撑的微/纳米-液/液界面虽然可以有效的减小阻抗，但由于其制备仪器复杂，制备工作繁琐也无法得到广泛的应用。因此液/液界面电化学在总体上研究进展不大。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请公开说明书CN1321885(公开日：2001.11.14)描述了以下内容，一种以经过修饰的铂电极作为工作电极，以银/氯化银电极作为参比电极，以铂丝电极作为对电极，用该三相电极系统计算锂离子，钠离子，钾离子等强亲水性离子在水/油界面间迁移的吉布斯自由能，即液/液界面间的物化性质理论研究，这种经过修饰的工作电极制备比较繁琐，且无法进行重复利用，并不具备在环境监测中实际应用的前景。因此，本发明要解决的技术问题是：提供一种操作简便的可监测溶液中pH值的电极，且在环境检测中具有实用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种化学滴液电极及监测溶液中pH值的方法。本发明能有效提高测定的稳定性和灵敏度，操作简便快捷，并最终达到在线监测的目的；电极的表面可以不断更新，完全不用担心被待测物质污染的问题，且该电极大小可以精确控制，介质均匀，测定稳定性好。

本发明是通过以下技术方案实现的，

本发明涉及一种化学滴液电极，包括：储液槽，Pt电极，Ag/AgCl电极，还包括：流动注射器，不锈钢接头，玻璃滴管，导电丝，电极架，其中，流动注射器与玻璃滴管通过不锈钢接头连接，导电丝插入在玻璃滴管中，导电丝的一端连接在不锈钢接头上，另外一端与玻璃滴管的出口相切，玻璃滴管、Pt电极和Ag/AgCl电极位于电极架上，电极架置于储液槽上。

所述导电丝为活性碳纤维。

利用所述化学滴液电极监测溶液中pH值的方法，包括如下步骤：

将含有1-正丁基3-甲基咪唑六氟磷酸盐的1，2-二氯乙烷吸入流动注射器中，将化学滴液电极与电化学工作站连接，在化学滴液电极的储液槽中放入待测溶液，打开流动注射器，控制玻璃滴管顶端液滴大小，进行溶液中pH值的测定，每次检测后，更换液滴。